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蝙蝠體內為何會有這么多病毒
【畜牧行業網】 時間:2020-03-04 來源:北京日報 【收藏本頁
  2月29日,《中國-世界衛生組織新型冠狀病毒肺炎聯合考察報告》公布。報告中稱,新冠病毒是一種動物源性病毒。目前的全基因組基因序列系統進化分析結果顯示,蝙蝠似乎是該病毒的宿主,但中間宿主尚未查明。

  近幾十年來,世界上經歷的很多傳染病暴發事件,病毒的源頭都指向蝙蝠。1994年澳大利亞暴發亨德拉病毒,3年后又暴發了梅南高病毒;1998年馬來西亞暴發尼帕病毒以及Tioman(馬來西亞島嶼)病毒;后來暴發的SARS、MERS,以及卷土重來的埃博拉病毒和馬爾堡病毒,還有漢坦病毒、拉沙病毒……這些病毒都是由動物宿主傳播給人類,一般醫學上稱它們為新興病毒或新發病毒。最奇怪的是,以上提到的所有病毒都與蝙蝠有關。那么,蝙蝠究竟有什么特殊能力,居然可以攜帶如此多可怕的病毒?

  1 SARS病毒的蝙蝠起源猜想

  關于SARS病毒源頭的追溯,當時的主流觀點認為病毒來源是“野味市場”上的果子貍。情況危急,在僅得出初步猜測且證據不足的情況下,有關部門就對市場上販賣的果子貍進行了大規模的撲殺。

  然而,這么多年過去了,果子貍“真兇”的身份卻一直無法坐實,雖然從它們的體內分離出類似SARS病毒的相似病毒,但進一步的研究發現這種病毒在果子貍身上不發病,甚至連人工感染都無法成功,更找不到果子貍傳染人的證據。

  種種跡象表明,果子貍可能并非是病毒的真正源頭。因此在“非典”疫情平息多年以后,傳染病學家們也一直沒有放下這個懸而未決的謎團。

  2013年,香港大學醫學院教授袁國勇指出,SARS病毒的天然宿主并非果子貍,更可能是一種名為“中華菊頭蝠”的蝙蝠。然而,作為新晉的“嫌疑犯”,蝙蝠來源說也面臨當年果子貍證據不足的問題,研究發現從中華菊頭蝠體內分離出的冠狀病毒與感染人類的SARS病毒存在關鍵性差異,不能利用人與果子貍的受體,也就意味著這種病毒僅限于在蝙蝠內部交流。

  盡管沒有找到能夠“定罪”的證據,但是這個假說給科學家們提供了正確的偵破方向。為了解決這樁“懸案”,武漢病毒研究所的石正麗研究員和崔杰研究員對全國各地的大量菊頭蝠進行取樣。他們對生活在洞中的蝙蝠進行了長達5年的監測,收集新鮮的蝙蝠糞便和肛拭子樣本。終于在云南省的一處洞穴內找到類似于人類版的冠狀病毒毒株。

  他們對來自這些蝙蝠的15株毒株進行基因組序列分析,發現它們共同包含構成人類版病毒的所有基因組組分。盡管無單個蝙蝠包含與人類SARS冠狀病毒一模一樣的毒株,但是分析表明這些毒株頻繁重組。這一發現基本證實了袁國勇教授的蝙蝠起源猜想。

  最近暴發的新型冠狀病毒因為與SARS病毒具有相似性,因此目前科學界也高度懷疑蝙蝠是新冠病毒的天然宿主,不過還需要進一步的研究才能最終得出答案。

  2 很多病毒的自然宿主都指向蝙蝠

  實際上蝙蝠在病毒的生物鏈里地位非凡,被稱為“大自然的活體病毒庫”,SARS僅僅是眾多居住在蝙蝠體內的一種病毒而已。

  1994年,澳大利亞亨德拉鎮的一個賽馬場暴發了一場疫情,造成了14匹賽馬和1個人死亡。導致此次疫情的病毒被稱為亨德拉病毒,被懷疑來自蝙蝠。在調查的過程中,研究者發現中央狐蝠、灰頭狐蝠、小紅狐蝠、眼鏡狐蝠等4種狐蝠體內存在亨德拉病毒的抗體。此后,又在一只懷孕的灰頭狐蝠生殖道內分離到亨德拉病毒。

  雖然沒有發現這種病毒從狐蝠直接傳播給馬,但在實驗室的感染研究表明,可能是馬取食的牧草被攜帶病毒的狐蝠胎兒組織或胎水污染導致病毒傳播。另一種可能的途徑是馬采食狐蝠吃剩的果實而被感染,病毒在馬群中通過尿液和鼻腔分泌物傳播,人則是通過接觸病馬感染。

  亨德拉病毒的“近親”尼帕病毒是世界上最危險的病毒之一,被列為生物安全4級病原。尼帕病毒最初在1998年到1999年間暴發于馬來西亞和新加坡,感染豬群和豬農,276人被感染,其中105人死亡。

  由于尼帕病毒與亨德拉的親緣關系,蝙蝠成為第一個懷疑目標。馬來西亞蝙蝠種類很多,有13種食果蝙蝠和60多種食蟲蝙蝠,研究證實,有4種食果蝙蝠和1種食蟲蝙蝠體內有尼帕病毒的抗體。2004年孟加拉國中部也暴發了尼帕疫情,感染者病死率高達75%,“兇手”也是蝙蝠。

  除此之外,包括埃博拉病毒、馬爾堡病毒這些可怕的殺手級病毒的自然宿主也都是蝙蝠。

  這兩種病毒同屬于絲狀病毒科,都能引起非常烈性的人類疾病。自1976年埃博拉病毒首次暴發以來,它的致死率高達驚人的83%,當然這當中也有對其認識不足和醫療水平不足的因素,但不可否認的是,埃博拉的確是最致命的一種傳染病,同屬的馬爾堡病毒也同樣非常烈性。

  1995年,扎伊爾地區暴發埃博拉感染疫情,造成315人感染,254人死亡。研究人員隨即對采集于該地區的3066份脊椎動物樣本進行了病毒檢測和病毒分離,所有結果均是陰性。

  研究人員用病毒感染了24種植物、19種脊椎動物和無脊椎動物,發現只有蝙蝠支持埃博拉病毒的復制,但沒有表現出明顯癥狀,因此研究推測蝙蝠可能是埃博拉病毒的自然宿主。

  國際病毒分類委員會列出有25個科的病毒能夠感染脊椎動物,其中有10個科的病毒與蝙蝠有關。這10個科的病毒中又有9個科是屬于RNA病毒科。為什么是蝙蝠?為什么是RNA病毒?

  3 蝙蝠自身特性適合病毒產生和傳播

  蝙蝠數量巨大且種類繁多,在全世界約有1107種。據估計,蝙蝠在全部哺乳類動物當中占了近五分之一,是僅次于嚙齒目的第二大類群。

  而且蝙蝠還是除人類之外分布范圍最廣的哺乳類動物類群,除了南北極,全世界都能找到蝙蝠的蹤跡,甚至包括沙漠。這就意味著蝙蝠與更廣泛分布的人類接觸的概率相當大。另外,蝙蝠群居的習性給病毒的傳播提供了完美的環境,超高密度的群居讓病毒能夠快速地傳播。

  飛行則是另外一個重要的因素,在游戲《瘟疫公司》當中,鳥類傳播是傳染病的重要傳播手段,而蝙蝠同樣也會像候鳥一樣隨季節變化而遷徙,極大地增加了病毒傳播的范圍。

  但飛行的秘密還不僅僅在于活動范圍這一點。為了適應飛行的生存方式,蝙蝠的代謝率比起同體型的哺乳動物甚至要更高,這也意味著更容易產生遺傳物質的損傷,因此在漫長的進化過程中,蝙蝠具備了超強的DNA損傷修復能力。

  它們幾乎不會患癌癥,并且壽命比同體型的哺乳動物長很多,壽命最長的小棕蝠能存活超過35年,絕大多數的品種壽命也都在10年以上。相比之下,同等體型的嚙齒目動物大約只有2年的壽命。

  超強的DNA修復能力讓蝙蝠的免疫系統變得十分神奇,修復基因在完成本職工作之外還能顯著抑制病毒的復制。

  另外,蝙蝠細胞耐熱性很高,在40℃的體溫下仍然能保持相當穩定的狀態,這也一定程度地抑制了病毒的復制。當然百萬年的共同生活讓一些病毒已經適應了高體溫,這意味著在感染人類后,我們身體常規的發熱機制可能無法對病毒的復制造成有效的干擾。

  更重要的一點是,在蝙蝠體內長期存在的這些RNA病毒擁有非常高的遺傳多樣性,RNA基因組大小差別很大,并且具有很高的重組率,有很大幾率突然獲得感染蝙蝠外其他哺乳動物的能力。因此,來自蝙蝠的這些新興病毒來勢洶洶,防不勝防,往往都會造成重大突發公共衛生安全事件。

  數百萬年來,這些病毒將蝙蝠當作一個宜居的港灣,在它們的體內成長進化,直到有朝一日某個能走出家門的病毒子孫誕生。目前我們能做的除了繼續研究蝙蝠組學,以及加強民眾對突發公共衛生安全事件的應對防范意識外,更要學會從源頭預防新發傳染病,遠離“野味”,拒絕野生動物消費,減少對野生動物的打擾。對野生動物保有基本的敬畏,是對自然的保護,更是保護我們人類自己。

  特約《SME科技故事》微信公眾號供稿

  延伸閱讀

  能在人與動物之間傳播的病毒

  薛生

  病毒廣泛侵襲各類動物,有些病毒可以在人和動物之間傳遞。禽流感病毒和口蹄疫病毒是其中影響范圍很廣、造成經濟損失較為嚴重的兩種病毒。而狂犬病則是一種古已有之的人畜共患的傳染病。

  禽流感病毒

  禽流感是由A型流感病毒引起的一種禽類感染的疾病綜合征,極易在禽、鳥間散播,可導致家禽大量死亡。

  禽類感染此病可表現為無癥狀或輕度呼吸道癥狀,產蛋量降低,以至急性高度致死。典型禽流感中,最急性病禽沒有任何先兆癥狀而突然死亡,急性發病突然,采食和飲水驟減,并表現出一系列發蔫、萎靡、發熱等異常狀態。非典型禽流感則主要表現為不同程度的呼吸道癥狀以及產蛋量急劇下降。

  病禽及其尸體的血液、內臟、分泌物和排泄物中均含有病毒,是主要的傳染源。該病也可通過被污染的用具、場地、吸血昆蟲而傳播。

  流感是一種由過濾性病毒引起的傳染病。由于它是透過飛沫(談話或咳嗽時噴出的唾液)和接觸傳播,所以在人口稠密的地方是很普通的疾病。

  禽流感與普通流感同屬A型流感病毒,其感染性均在于病毒上的H抗原,現在普遍影響人類的流感病毒屬H3及H1型,而從禽、鳥傳染人類的禽流感則屬H5型。

  現有研究表明,人流感病毒和禽流感在新情況下可迅速感染豬,于是就有了這樣一個理論:豬起到一種“混合器”的作用,人流感病毒和禽流感病毒在其中發生了重組,這樣就出現了含有人流感病毒基因的禽流感病毒,從而這種病毒就能在人群中增殖和傳播。

  口蹄疫病毒

  口蹄疫是由口蹄疫病毒感染引起的偶蹄動物共患的急性、熱性、接觸性傳染病,最易感染的動物是黃牛、水牛、豬、駱駝、羊、鹿等,黃羊、野豬、野牛等野生動物也易感染此病。

  早在17至19世紀,德國、法國、瑞士、意大利、奧地利已有口蹄疫的流行記載。

  患口蹄疫的動物會出現發熱、跛行和在皮膚上出現泡狀斑疹等癥狀。惡性口蹄疫還會導致病畜心臟麻痹并迅速死亡。

  在病畜的內唇、舌面水泡或糜爛處,在蹄趾間、蹄上皮部水泡或爛斑處以及乳房處水泡最多;其次流涎、乳汁、糞、尿及呼出的氣體中也會有病毒排出。

  人一旦受到口蹄疫病毒傳染,經過2至18天的潛伏期后突然發病,表現為發燒,口腔干熱,唇、齒、眼、舌邊、頰部、咽部潮紅,出現水泡(手指尖、手掌、腳趾),同時伴有頭痛、惡心、嘔吐或腹瀉。患者在數天后痊愈,愈后良好。但有時可并發心肌炎。患者對人基本無傳染性,但可把病毒傳染給動物,再度引起畜間口蹄疫流行。

  狂犬病毒

  狂犬病是由狂犬病毒引起的人獸共患的傳染病。早在1884年,巴斯德就創建了一種疫苗,并挽救了一個被狂犬咬傷的農民兒子的生命。

  世界衛生組織估計,每年狂犬病有35000至50000死亡病例,絕大多數發生在發展中國家。本病廣泛地存在于世界各地,所有溫血動物都能感染。感染者發病時呈高度興奮狀態,一旦喝水即引起嚴重痙攣等癥狀,出現恐水現象,故又稱“恐水癥”。3至5日后,病人轉入麻痹、昏迷狀態,最后呼吸、循環衰竭而死。
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